Question

3．某同学为探究铁合金中铁的质量分数，先后进行了四次实验（杂质不与稀硫酸反应），实验数据如下表：根据该同学的实验，试回答以下问题：

	第一次	第二次	第三次	第四次
所取合金的质量∕g	10	10	20	30
所加稀硫酸的质量∕g	100	120	80	X
生成氢气的质量∕g	0.2	0.2	0.2	Y

（1）上表第四次实验中合金里的铁恰好与稀硫酸完全反应，则其中X=240Y=0.6．
（2）该铜铁合金中铁的质量分数是多少？

Answer 1

分析 （1）一、二次实验相比说明10g合金与足量硫酸反应最多生成0.2g氢气；一、三次实验相比说明80g稀硫酸与足量合金反应最多生成0.2g氢气．即10g合金与80g稀硫酸恰好完全反应生成0.2g氢气．由此可以得到X、Y的值．
（2）由第四次实验数据根据化学方程式可以计算出合金中铁的质量分数．

解答 解：（1）一、二次实验相比说明10g合金与足量硫酸反应最多生成0.2g氢气；一、三次实验相比说明80g稀硫酸与足量合金反应最多生成0.2g氢气．即10g合金与80g稀硫酸恰好完全反应生成0.2g氢气．
10g：30g=80g：X，解得X=240g；
10g：30g=0.2g：Y，解得Y=0.6g．
（2）设铁合金中铁的质量分数为x．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              2
30g×x          0.6g
$\frac{56}{30g×x}=\frac{2}{0.6g}$
x=56%
答：（1）X  240g，Y 0.6；
（2）铁合金中铁的质量分数为56%．

点评 本题主要考查有关化学方程式的计算和溶质质量分数的计算，难度较大．